1、探究：他們分別是什么人？有什么貢獻(xiàn)？,一 近代物理學(xué)的奠基人和革命者,一.經(jīng)典力學(xué)的奠基人 伽利略的貢獻(xiàn),二.經(jīng)典力學(xué)的建立者牛頓的貢獻(xiàn),三.物理學(xué)革命普朗克和愛因斯坦的貢獻(xiàn),亞里士多德,伽利略,力學(xué)觀：必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，沒有力的作用，物體就會(huì)靜止。(亞里士多德),?,如果運(yùn)動(dòng)物體不受阻礙，它將速度保持不變地持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去。 (伽利略),1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地”的著名實(shí)驗(yàn)，從此推翻了亞里士多德“物體落地下的速度和重量成比例”的學(xué)說，糾正了這個(gè)持續(xù)了1900年之久的錯(cuò)誤結(jié)論。,后來，作為大學(xué)教授，牛頓常常忙得不修邊幅，往往領(lǐng)帶不結(jié)，襪帶不系好，馬褲也

2、不紐扣，就走進(jìn)了大學(xué)餐廳。有一次，他在向一位姑娘求婚時(shí)思想又開了小差，他腦海了只剩下了無窮量的二項(xiàng)式定理。他抓住姑娘的手指，錯(cuò)誤的把它當(dāng)成通煙斗的通條，硬往煙斗里塞，痛得姑娘大叫，離他而去。牛頓也因此終生未娶。 他馬虎拖沓，曾經(jīng)鬧過許多的笑話。一次，他邊讀書，邊煮雞蛋，等他揭開鍋想吃雞蛋時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)鍋里是一只懷表。還有一次，他請(qǐng)朋友吃飯，當(dāng)飯菜準(zhǔn)備好時(shí)，牛頓突然想到一個(gè)問題，便獨(dú)自進(jìn)了內(nèi)室，朋友等了他好久還是不見他出來，于是朋友就自己動(dòng)手把那份雞全吃了，雞骨頭留在盤子，不告而別了。等牛頓想起，出來后，發(fā)現(xiàn)了盤子里的骨頭，以為自己已經(jīng)吃過了，便轉(zhuǎn)身又進(jìn)了內(nèi)室，繼續(xù)研究他的問題。,1643年1月4日

3、，伽利略逝世的這一天，牛頓出生，只有三磅重，誰也沒有料到這個(gè)看起來微不足道的小東西會(huì)成為了一位科學(xué)巨人，并且竟活到了85歲。原希望他成為一個(gè)農(nóng)民，但牛頓本人卻無意于此。每次，母親叫他同傭人一道上市場(chǎng)，熟悉做交易的生意經(jīng)時(shí)，他便懇求傭人一個(gè)人上街，自己則躲在樹叢后看書。牛頓的好學(xué)精神感動(dòng)了舅父，于是舅父勸服了母親讓牛頓復(fù)學(xué)。,二、經(jīng)典力學(xué)的建立牛頓,2、條件：,4、意義：,1、標(biāo)志：,自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理,注重實(shí)驗(yàn),具有驚人的預(yù)見性和巨大的理論指導(dǎo)意義,促進(jìn)近代科學(xué)的形成和發(fā)展,前人基礎(chǔ);,3、基本理論：,認(rèn)識(shí)上的飛躍,萬有引力定律 牛頓力學(xué)三定律,牛頓 (1642-1727),1781年天王星被

4、發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家用牛頓力學(xué)計(jì)算它的軌道，可是計(jì)算結(jié)果總是同觀測(cè)紀(jì)錄不大相符。經(jīng)反復(fù)核算，觀測(cè)無誤。那問題是否出現(xiàn)在牛頓力學(xué)上面？法國的勒維列和英國的亞當(dāng)斯堅(jiān)信牛頓力學(xué)的正確，大膽猜想計(jì)算結(jié)果之所以不理想，,是因?yàn)樘栂抵羞€有一顆未知的行星，我們沒有考慮到它對(duì)天王星的引力作用。他們用牛頓力學(xué)算出了這顆未知行星的位置和質(zhì)量。1848年9月23日，柏林天文臺(tái)臺(tái)長在收到勒維列來信的當(dāng)晚，用望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)勒維列所指出的位置，一下子就看到了一顆新的行星海王星。勒維列無需觀測(cè)星空，就在筆尖上發(fā)現(xiàn)了新行星。牛頓力學(xué)又創(chuàng)造了新的奇跡。,海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn),牛頓的經(jīng)典力學(xué),牛頓是一位偉大的科學(xué)家。數(shù)學(xué)界，他總結(jié)出了微積

5、分；在物理界，他總結(jié)出了萬有引力定律以及經(jīng)典力學(xué)的三大定律；在光學(xué)方面，他最早發(fā)現(xiàn)了白光的組成，指出了色散的本質(zhì)。 1727年3月20日，偉大的牛頓逝世，他被埋葬在威斯敏斯特教堂，在他的墓碑上鐫刻著： 讓人們歡呼這樣一位多么偉大的人類榮耀曾經(jīng)在世界上存在！,牛頓名言,質(zhì)疑與思考：經(jīng)典力學(xué)體系是最完美的物理學(xué)理論嗎？,19世紀(jì)末，面對(duì)經(jīng)典物理學(xué)近乎完美的發(fā)展，有的物理學(xué)家表示：“19世紀(jì)已經(jīng)將物理大廈全部建成，今后物理學(xué)家只是修飾和完美這座大廈。”,高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子發(fā)生的現(xiàn)象，是經(jīng)典力學(xué)無法解釋的！,三.物理學(xué)革命普朗克和愛因斯坦的貢獻(xiàn),普朗克的貢獻(xiàn)提出量子論 愛因斯坦的貢獻(xiàn)提出相對(duì)論 提出量

6、子論和相對(duì)論的影響,量子論:物體在發(fā)射輻射時(shí)和吸收輻射時(shí),以一定的數(shù)值的數(shù)倍進(jìn)行能量交換.提出”能量原子”,標(biāo)志：,關(guān)于正常光譜能量分布定律的理論,內(nèi)容：,愛因斯坦成功解釋光電效應(yīng),發(fā)展：,從根本上改變了近代物理學(xué)中的傳統(tǒng)觀念(宏觀世界),使物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)的觀念發(fā)生了重大變革,影響：,量子論確實(shí)深?yuàn)W難懂，甚至連量子論奠基人之一的玻爾都說：“如果誰不為量子論而感到困惑，那他就是沒有理解量子論?！?愛因斯坦的貢獻(xiàn)提出相對(duì)論,內(nèi)容： 意義：,2.促進(jìn)了全新的時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀和物質(zhì)觀的形成，是人類思想發(fā)展史中的一次根本性變革，對(duì)整個(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。,1. 是對(duì)近代物理學(xué)理論

7、框架的重大突破，揭示了空間、時(shí)間的可變性，也說明時(shí)空的變化和時(shí)空結(jié)構(gòu)同物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和狀態(tài)密不可分。,3.與量子理論共同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。,1955年 4月18日因主動(dòng)脈瘤破裂逝世于普林斯頓。遵照他的遺囑，不發(fā)訃告，不舉行公開葬禮，不建墳?zāi)梗涣⒓o(jì)念碑?；鸹瘯r(shí)按照他的書面遺囑：免除所有花卉布置以及所有音樂典禮。骨灰撒在永遠(yuǎn)對(duì)人保密的地方，為的是不使任何地方成為圣地。遺囑執(zhí)行者用歌德悼念席勒的詩結(jié)束了那樸素的葬禮： 我們?nèi)极@益不淺， 全世界都感謝他的教誨； 那專屬他個(gè)人的東西， 早已傳遍廣大人群。 他像行將隕滅的彗星， 光華四射， 把無限的光芒同他的光芒永相連結(jié)。他的主治醫(yī)生賀維博士

8、認(rèn)為如此偉大的大腦，應(yīng)該進(jìn)行研究，所以他便把愛因斯坦的大腦保留了下來，并切成200片帶走。但至今沒有結(jié)論。,成功的秘訣 一個(gè)愛說廢話而不愛用功的青年，整天纏著大科學(xué)家愛因斯坦，要他公開成功的秘訣。愛因斯坦厭煩了，便寫了一個(gè)公式給他：Axyz 愛因斯坦解釋道：“A代表成功，x代表艱苦的勞動(dòng)，y代表正確的方法” “z代表什么？”青年迫不及待地問?！按砩僬f廢話?！睈垡蛩固拐f,提出:,內(nèi)容：,基礎(chǔ)：,狹義相對(duì)論:,1905年，愛因斯坦發(fā)表了論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)，創(chuàng)立了狹義相對(duì)論。,相對(duì)性原理 光速不變?cè)?時(shí)間和空間都與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，隨著物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化。,探究,傳統(tǒng)絕對(duì)時(shí)空觀,認(rèn)為時(shí)空會(huì)隨物

9、體速度變化而變化；空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)取決于物質(zhì)的分布,牛頓力學(xué),相對(duì)論力學(xué)（包含牛頓力學(xué)）,宏觀世界 低速運(yùn)動(dòng),微觀世界 高速運(yùn)動(dòng),提出: 1916年,內(nèi)容：,廣義相對(duì)論:,物質(zhì)存在的現(xiàn)實(shí)空間不是平坦的，而是彎曲的，空間的結(jié)構(gòu)取決于物質(zhì)的質(zhì)量及其分布情況，空間彎曲的程度體現(xiàn)為引力場(chǎng)強(qiáng)度。 廣義相對(duì)論第一次闡述了四維時(shí)空和物質(zhì)的分布相聯(lián)系的重要思想。,這個(gè)故事形象地說明了時(shí)間和空間的相對(duì)性。,例：愛因斯坦關(guān)于相對(duì)論的比喻。 為了對(duì)這一深?yuàn)W的理論做通俗的說明，愛因斯坦曾經(jīng)風(fēng)趣地對(duì)一名男青年說：“我打個(gè)比方，比如你屁股坐在火爐上烤和坐在公園柳蔭下與女士談情說愛，那么，同樣的時(shí)間你覺得哪一個(gè)更長？”男青年說：“當(dāng)然坐在火爐上烤的時(shí)間覺得長久?！睈垡蛩固拐f：“這就是我的相對(duì)論內(nèi)容?！?提出量子論和相對(duì)論的影響,量子論和相對(duì)論一起，構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基本理論框架。